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結晶場基底状態に軌道自由度を持つ希土類化合物に出現する部分成分磁気秩序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 10J00093
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物性Ⅱ(磁性・金属・低温)(実験)
研究機関横浜国立大学

研究代表者

眞田 直幸  横浜国立大学, 工学府, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2012年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード物性物理学 / 磁性 / 希土類化合物 / 部分成分磁気秩序 / 磁気異方性 / 結晶場 / 多極子 / 弾性定数 / 四極子間相互作用 / 相互作用の競合 / 希土類金属化合物 / 逐次磁気相転移
研究概要

1,パルスマグネットを用いたTbCoGa_5の高磁場磁化曲線測定に成功
TbCoGa_5の高磁場磁化過程を観察し、結果を解析することで、磁性イオン間に働く交換相互作用の大きさについて情報を得た。また、横浜国立大学に新設されたパルスマグネットを用いた磁化測定システムが高精度な磁化測定が可能なものであることを示した。
2,TbRhIn_5、DyRhIn_5の極低温比熱・磁化測定
昨年度に引き続き、東京大学物性研究所と共同でTbRhIn_5およびDyRhIn_5の極低温磁化測定を行った。今年度はさらに、京都大学金相研の協力により極低温比熱測定を行うことができた。これらにより、両物質のTbCoGa_5との違いを明確にし、さらにDyRhIn_5においてはこれまでに発見されていない奇妙な磁性を示すことが明らかになった。
3,平均場計算による部分成分磁気秩序の再現
磁性体の磁気秩序状態を記述する最も単純な理論のひとつである平均場理論に基づいた帯磁率計算を行った結果、部分成分磁気秩序は結晶場を考慮することで再現できることがわかった。またこれは結晶場基底状態に擬縮退を持つ場合に限られることも明らかにした。したがって、多極子自由度が強く影響するとも考えられ、結晶場に加えて多極子自由度も考慮した計算も行った。TbCoGa_5を初めとするいくつかの部分成分磁気秩序物質の帯磁率は、多極子自由度を考慮することで物質ごとの様々なパターンをすべて再現できる可能性があることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Coexistence of Ising and XΥ Spin Systems on a Single Tb Atom in TbCoGas2013

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Sanada
    • 雑誌名

      Journal of the Phys i caI Society of Japan

      巻: 82 号: 4 ページ: 0447131-8

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.044713

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic constants of NdCu_2Ge_22012

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Sanada
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic constants of DyRhIn_52012

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Sanada
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] NMR determination of noncollinear antiferromagnetic structure in TbCoGa_52011

    • 著者名/発表者名
      Yo Tokunaga
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 84 号: 21 ページ: 214403-214403

    • DOI

      10.1103/physrevb.84.214403

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic properties of TbCoGa_5 under magnetic field2011

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Sanada
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 80

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 部分成分磁気秩序の形成-TbCoGasの典型的な部分成分磁気秩序-2013

    • 著者名/発表者名
      眞田 直幸
    • 学会等名
      日本物理学会2013年次大会
    • 発表場所
      広島大学、広島
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 部分成分磁気秩序物質TbRhln5およびDyRhln6のab面内成分は秩序化を示すのか?2012

    • 著者名/発表者名
      眞田 直幸
    • 学会等名
      日本物理学会2012秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学、横浜
    • 年月日
      2012-09-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] TbCoGa5、TbRhln5、DyRh 1 n5の磁気相図2012

    • 著者名/発表者名
      眞田 直幸
    • 学会等名
      日本物理学会2012秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学、横浜
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 希土類金属化合物RRhIn_5(R=Tb,Dy)の部分成分磁気秩序2012

    • 著者名/発表者名
      眞田直幸
    • 学会等名
      日本物理学会2012年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] RRhIn_5およびNdCu_2Ge_2に出現する部分成分磁気秩序と軌道自由度の縮退との関係2011

    • 著者名/発表者名
      眞田直幸
    • 学会等名
      日本物理学会2011秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Elastic constants of DyRhIn_52011

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Sanada
    • 学会等名
      International Conference on Strongly Correlated Electrons System 2011
    • 発表場所
      Cambridge, UK
    • 年月日
      2011-09-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Elastic constants of NdCu_2Ge_22011

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Sanada
    • 学会等名
      The 26^<th> International Conference on Low Temperature Physics
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2011-08-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] RRhIn_5(R=Tb, Dy)の弾性定数2010

    • 著者名/発表者名
      眞田直幸
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Elastic properties of TbCoGa_5 under magnetic field2010

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Sanada
    • 学会等名
      International Conference on Heavy Electron 2010
    • 発表場所
      Tokyo Metropolitan University
    • 年月日
      2010-09-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 部分成分磁気秩序を示すNdCu_2Ge_2およびDyRhIn_5の弾性定数2010

    • 著者名/発表者名
      眞田直幸
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2010-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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